(57)【要約】【課題】低コストで形成でき、かつ、防湿剤の塗布禁止領域への流出を阻止する機能を向上させることが容易な障壁を有するプリント回路板を提供すること。【解決手段】防湿剤の塗布が求められるプリント回路板であって、プリント配線板（１０）と、前記防湿剤の塗布が求められる電子部品（２１）と、この電子部品（２１）が実装された実装部（１２）を含み防湿剤（４２）が塗布されるべき塗布領域（１０ａ）と防湿剤（４２）の塗布が禁止される塗布禁止領域（１０ｂ）との境界に形成されており、塗布領域（１０ａ）に塗布された防湿剤（４２）が塗布禁止領域（１０ｂ）側に流出することを遮る形状の障壁（３８）とを有し、障壁（３８）は、前記境界に形成された導体パターン（１３）と、この導体パターン（１３）上に設けられており当該導体パターン（１３）の表面から隆起する形状のはんだ壁（３６）とを有すること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防湿剤の塗布が求められるプリント回路板であって、
プリント配線板と、このプリント配線板に実装されており前記防湿剤の塗布が求められる電子部品と、この電子部品が実装された実装部を含み前記防湿剤が塗布されるべき塗布領域と前記防湿剤の塗布が禁止される塗布禁止領域との境界に形成されており、前記塗布領域に塗布された防湿剤が前記塗布禁止領域側に流出することを遮る形状の障壁とを有し、
前記障壁は、前記境界に形成された導体パターンと、この導体パターン上に設けられており当該導体パターンの表面から隆起する形状のはんだ壁とを有するプリント回路板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント回路板において、
前記導体パターンは、プリント回路を形成するためのプリント配線の一部であるプリント回路板。
【請求項３】
プリント配線板と、このプリント配線板に実装されており防湿剤の塗布が求められる電子部品とを有するプリント回路板の製造方法であって、
前記プリント配線板に前記電子部品を実装する実装工程と、
前記プリント配線板のうちの前記電子部品が実装される実装部を含み前記防湿剤が塗布されるべき塗布領域と、前記防湿剤の塗布が禁止される塗布禁止領域との境界に、前記塗布領域に塗布する防湿剤が前記塗布禁止領域側に流出することを遮る形状の障壁を形成する障壁形成工程と、
前記塗布領域に防湿剤を塗布する塗布工程と、を含み、
前記障壁形成工程では、前記境界に形成された導体パターン上にはんだペーストをコーティングし、前記はんだペーストを加熱することにより溶融させた後、溶融したはんだを冷却してはんだ壁を形成することにより、前記障壁として前記導体パターンとこの導体パターン上に設けられており当該導体パターンの表面から隆起する形状のはんだ壁とを有するものを形成するプリント回路板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のプリント回路板の製造方法において、
前記実装工程では、前記実装部上にはんだペーストをコーティングして当該はんだペースト上に電子部品を載置し、前記はんだペーストを加熱することにより溶融させた後、溶融したはんだを冷却することにより前記電子部品の実装が行われ、
前記実装工程と前記障壁形成工程とは、前記導体パターン上と前記実装部上とにはんだペーストをコーティングし、前記実装部上にコーティングされたはんだペースト上に前記電子部品を載置した後、前記はんだペーストを加熱することにより溶融させ、その後、溶融したはんだを冷却することにより同時に実行されるプリント回路板の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のプリント回路板の製造方法において、
プリント回路を形成するためのプリント配線の一部を前記導体パターンとして利用するために当該プリント配線の表面を被覆するレジスト膜の一部を除去する除去工程をさらに含むプリント回路板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防湿剤の塗布が求められる電子部品を含むプリント回路板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コネクタやリレー、ＩＣ等の様々な電子部品が実装されたプリント回路板が知られている。このプリント回路板は、車両や航空機に搭載される場合等、高湿度の環境下で使用される場合があり、この場合、マイグレーションの発生を防止するために、ＩＣ等の電子部品には防湿剤が塗布される。例えば、特許文献１には、プリント配線板と、このプリント配線板に実装されており防湿剤の塗布が求められる電子部品と、この電子部品を含み前記防湿剤が塗布されるべき塗布領域に塗布された防湿剤とを有するプリント回路板が開示されている。また、この特許文献１には、前記防湿剤を塗布すべき塗布領域と、コネクタ等の前記防湿剤の塗布が禁止されるべき塗布禁止領域との境界に、前記塗布領域に塗布した防湿剤が前記塗布禁止領域に流出することを遮る障壁を設けること、及びこの障壁は、シルクスクリーン印刷により形成され、その厚さは１０μｍ程度に設定されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０９３２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の障壁の厚さは１０μｍ程度のため、前記防湿剤を塗布した際に当該防湿剤がこの障壁を乗り越えて前記塗布禁止領域に至る懸念がある。そこで、前記防湿剤の前記塗布禁止領域への流出を阻止する前記障壁の阻止機能を向上させるべく当該障壁の厚さを大きくすることが考えられるが、この障壁はシルクスクリーン印刷により形成されているため、その厚さを大きくすることは製造コストの著しい増加につながり、また、その厚さを大きくするためには繰り返し印刷を行う必要があるが、同じ部位に何度も重ねて印刷することは印刷ずれの発生等から極めて困難なため、前記障壁の阻止機能を向上させることは容易ではなかった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、低コストで形成でき、かつ、防湿剤の塗布禁止領域への流出を阻止する機能を向上させることが容易な障壁を有するプリント回路板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明者らは、通常、電子部品の実装に用いるはんだを用いて前記障壁を形成することに想到した。すなわち、シルクスクリーン印刷に用いる材料よりも安価であり、電子部品の実装に用いる材料と共通の材料であるはんだを用いることにより、低コスト化を図ることができ、しかも、前記障壁の厚みを増すこと、つまり、当該障壁の阻止機能を向上させることが容易となることに想到した。
【０００７】
本発明はこのような観点からなされたものであり、防湿剤の塗布が求められるプリント回路板であって、プリント配線板と、このプリント配線板に実装されており前記防湿剤の塗布が求められる電子部品と、この電子部品が実装された実装部を含み前記防湿剤が塗布されるべき塗布領域と前記防湿剤の塗布が禁止される塗布禁止領域との境界に形成されており、前記塗布領域に塗布された防湿剤が前記塗布禁止領域側に流出することを遮る形状の障壁とを有し、前記障壁は、前記境界に形成された導体パターンと、この導体パターン上に設けられており当該導体パターンの表面から隆起する形状のはんだ壁とを有するプリント回路板を提供する。
【０００８】
この発明のプリント回路板によれば、前記障壁は導体パターンとはんだ壁とを有し、このはんだ壁は、前記導体パターンの表面から隆起する形状を有するので、前記防湿剤が前記塗布禁止領域に流出することを効果的に阻止することができる。また、このはんだ壁は、当該はんだ壁の形成に用いるはんだの量を調整するだけで容易に所望の厚みとすることができるので、前記障壁の阻止機能の向上が容易となる。さらに、前記障壁は低コストで形成することができる。すなわち、前記障壁のはんだ壁の形成に用いるはんだは、従来のシルクスクリーン印刷に用いる材料よりも安価であるため、製造コストを低減させることができる。
【０００９】
この場合において、前記導体パターンは、プリント回路を形成するためのプリント配線の一部であることが好ましい。
【００１０】
このようにすれば、前記はんだ壁を形成するための導体パターンとして、前記プリント配線のためのパターンが用いられるので、すなわち、前記プリント配線とは別のパターンを設ける必要がないので、プリント配線板の小型化が可能となる。
【００１１】
また、本発明は、プリント配線板と、このプリント配線板に実装されており防湿剤の塗布が求められる電子部品とを有するプリント回路板の製造方法であって、前記プリント配線板に前記電子部品を実装する実装工程と、前記プリント配線板のうちの前記電子部品が実装される実装部を含み前記防湿剤が塗布されるべき塗布領域と、前記防湿剤の塗布が禁止される塗布禁止領域との境界に、前記塗布領域に塗布する防湿剤が前記塗布禁止領域側に流出することを遮る形状の障壁を形成する障壁形成工程と、前記塗布領域に防湿剤を塗布する塗布工程と、を含み、前記障壁形成工程では、前記境界に形成された導体パターン上にはんだペーストをコーティングし、前記はんだペーストを加熱することにより溶融させた後、溶融したはんだを冷却してはんだ壁を形成することにより、前記障壁として前記導体パターンとこの導体パターン上に設けられており当該導体パターンの表面から隆起する形状のはんだ壁とを有するものを形成するプリント回路板の製造方法を提供する。
【００１２】
この発明のプリント回路板の製造方法によれば、前記塗布領域と前記塗布禁止領域との境界に形成された導体パターン上にはんだ壁を形成するという簡便な工程により、低コストで、かつ、防湿剤の塗布禁止領域への流出を阻止する機能を向上させることが容易な障壁を形成することができる。すなわち、前記障壁は、前記導体パターンと、この導体パターン上に設けられたはんだ壁とを有し、このはんだ壁の形成に用いるはんだは、従来のシルクスクリーン印刷に用いる材料よりも安価であるため、製造コストを低減させることができる。そして、前記はんだ壁の厚さを大きくするためには、従来のシルクスクリーン印刷のように複数回印刷するといった工程を必要とせず、当該はんだ壁の形成に用いるはんだの量を増やすだけでよい。よって、このはんだ壁は容易に厚く形成することができるので、前記障壁の阻止機能を向上させることができる。
【００１３】
この場合において、前記実装工程では、前記実装部上にはんだペーストをコーティングして当該はんだペースト上に電子部品を載置し、前記はんだペーストを加熱することにより溶融させた後、溶融したはんだを冷却することにより前記電子部品の実装が行われ、前記実装工程と前記障壁形成工程とは、前記導体パターン上と前記実装部上とにはんだペーストをコーティングし、前記実装部上にコーティングされたはんだペースト上に前記電子部品を載置した後、前記はんだペーストを加熱することにより溶融させ、その後、溶融したはんだを冷却することにより同時に実行されることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、前記はんだ壁を形成するために追加的な工程を設ける必要がなくなる。すなわち、前記プリント配線板に前記電子部品を実装するという従来から存在する工程と同じ工程内で前記はんだ壁を形成することができるので、このはんだ壁を形成するための別の工程は不要であり、かつ、このはんだ壁の形成には前記電子部品の実装に使用されるはんだを用いることから、大幅な製造コストの増大を回避することができる。
【００１５】
また、本発明において、プリント回路を形成するためのプリント配線の一部を前記導体パターンとして利用するために当該プリント配線の表面を被覆するレジスト膜の一部を除去する除去工程をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、既存のプリント配線を被覆するレジスト膜の一部を除去するだけで前記はんだ壁を形成するための導体パターンが得られるので、すなわち、前記プリント配線とは別のパターンを設ける必要がないので、プリント配線板の小型化が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、低コストで形成でき、かつ、防湿剤の塗布禁止領域への流出を阻止する機能を向上させることが容易な障壁を有するプリント回路板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のプリント回路板の平面図である。
【図２】図１のプリント回路板の要部の拡大図である。
【図３】図１に示すプリント回路板の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態のプリント回路板について、図１ないし図３を参照しながら説明する。
【００２０】
本実施形態におけるプリント回路板は、プリント回路を形成するためのプリント配線を有するプリント配線板１０と、このプリント配線板１０に実装された第一電子部品２１及び第二電子部品２２と、障壁３８とを備える。
【００２１】
プリント配線板１０は、その表裏面に設けられておりプリント回路を形成するためのプリント配線と、後述のはんだ壁３６を形成するための導体パターン１３と、前記プリント配線の表面を被覆するレジスト膜１５とを有する。また、このプリント配線板１０は、防湿剤４２が塗布されるべき塗布領域１０ａと、その塗布が禁止される塗布禁止領域１０ｂとを有する。前記プリント配線は、第一電子部品２１を実装するための第一実装部１２と、第二電子部品２２を実装するための第二実装部１４とを有する。第一実装部１２は前記塗布領域１０ａに形成され、第二実装部１４は前記塗布禁止領域１０ｂに形成される。導体パターン１３は、前記塗布領域１０ａと前記塗布禁止領域１０ｂとの境界に形成される。この導体パターン１３は、前記プリント配線から独立した浮島のパターンとして形成してもよく、また、図２及び図３に示す本実施形態のように、前記プリント配線のうち塗布領域１０ａと塗布禁止領域１０ｂとの境界に形成されたパターンの一部とすることもできる。具体的には、当該パターンの表面を覆うレジスト膜１５の一部を除去することにより露出させたパターンとされる。
【００２２】
第一電子部品２１は、防湿剤４２の塗布が求められる部品であり、ＩＣ等が挙げられる。第二電子部品２２は、防湿剤４２の塗布が禁止される部品であり、コネクタやリレー等が挙げられる。つまり、第一電子部品２１は、塗布領域１０ａに形成された第一実装部１２に実装されることにより当該塗布領域１０ａ内に位置し、第二電子部品２２は、塗布禁止領域１０ｂに形成された第二実装部１４に実装されることにより当該塗布禁止領域１０ｂ内に位置する。
【００２３】
防湿剤４２は、アクリル系樹脂等からなる基材と、トルエン、キシレン、酢酸メチル等からなる希釈剤とを含有し、後述のノズル４０から吹き付けられることにより塗布領域１０ａに塗布されて、前記第一電子部品２１を被覆する。これにより、第一電子部品２１とこれと電位差を有する部位との間のマイグレーションの発生が防止される。
【００２４】
障壁３８は、前記塗布領域１０ａと前記塗布禁止領域１０ｂとの境界に形成されており、塗布領域１０ａに塗布した防湿剤４２が塗布禁止領域１０ｂに流出することを阻止するものである。この障壁３８は、前記境界に形成された導体パターン１３と、この導体パターン１３上に形成されたはんだ壁３６とを有する。このはんだ壁３６は、導体パターン１３の表面から山形に隆起する形状を有し、前記防湿剤４２の流出を阻止するのに十分な厚さ寸法を有するように設定される。本実施形態では、このはんだ壁３６の厚さ寸法は、従来のシルクスクリーン印刷により形成されるもの（１０μｍ程度）よりも十分に大きな１００μｍ〜３００μｍとしている。
【００２５】
次に、図３（ａ）〜図３（ｇ）に基づいて、プリント回路板の製造方法を説明する。
【００２６】
このプリント回路板の製造方法は、前記プリント配線上のレジスト膜１５の一部を除去する除去工程と、プリント配線板１０に第一電子部品２１及び第二電子部品２２を実装する実装工程と、前記障壁３８を形成する障壁形成工程と、前記防湿剤４２を塗布する塗布工程とを含む。前記実装工程と前記障壁形成工程とは、いずれかを先に実行することも可能であるが、本実施形態では、この両工程は、以下のようにして同時に実行する。
【００２７】
除去工程は、前記プリント配線の一部を導体パターン１３として利用するために、当該プリント配線を被覆するレジスト膜１５の一部を除去する工程である。この工程では、はんだ壁３６を形成する形状に合わせてレジスト膜１５が除去される。この工程が終了した状態を図３（ａ）に示す。
【００２８】
実装工程及び障壁形成工程は、図３（ｂ）から図３（ｅ）に示す工程である。すなわち、まず、第一実装部１２、導体パターン１３及び第二実装部１４と対応する位置に設けられた開口３１ａを有するメタルマスク３１を用意し、その開口３１ａが第一実装部１２、導体パターン１３及び第二実装部１４上に重なるように当該メタルマスク３１をプリント配線板１０上に配置する。そして、メタルマスク３１上に所定量のはんだペースト３２を用意し、スキージ３３を用いることにより当該はんだペースト３２を前記開口３１ａを通じて第一実装部１２、導体パターン１３及び第二実装部１４上に配置させる（図３（ｂ）及び図３（ｃ））。次に、第一実装部１２上に設けられたはんだペースト３２の上に第一電子部品２１を載置し、第二実装部１４上に設けられたはんだペースト３２の上に第二電子部品２２を載置する（図３（ｄ））。続いて、はんだペースト３２を溶融させるべく各電子部品とともにプリント配線板１０をリフロー炉内で加熱し、その後冷却する。これにより、各電子部品のプリント配線板１０への実装が完了するとともに、導体パターン１３上のはんだペースト３２が当該導体パターン１３の表面から山形に隆起した形状のはんだ壁３６となって障壁３８が形成される（図３（ｅ））。
【００２９】
塗布工程は、実装工程及び障壁形成工程の終了後に防湿剤４２を塗布する工程である。この工程では、図３（ｆ）に示すように、防湿剤４２を吹き付けるためのノズル４０が用いられる。このノズル４０を用い、塗布領域１０ａに防湿剤４２を塗布する。この塗布工程が終了した状態を図３（ｇ）に示す。この図３（ｇ）に示すように、前記防湿剤４２は、前記障壁３８により塗布禁止領域１０ｂに至ることが阻止される。
【００３０】
このようにしてプリント回路板を製造することにより、防湿剤４２の塗布禁止領域１０ｂへの流出を阻止する機能を向上させることが容易な障壁３８を形成することができる。すなわち、前記障壁３８は、導体パターン１３と、この導体パターン１３上に設けられたはんだ壁３６とを有し、このはんだ壁３６の厚さを大きくするためには、従来のシルクスクリーン印刷のように複数回印刷するといった工程は不要であり、メタルマスク３１の厚みとはんだ壁３６の形成に用いるはんだ、すなわち、はんだペースト３２の量とを増やすだけでよい。よって、このはんだ壁３６は容易に厚く形成することができるので、前記障壁３８の阻止機能を容易に向上させることができる。
【００３１】
ところで、通常、プリント回路板における各電子部品間や、電子部品及びプリント配線間には電位差があることから、前記はんだ壁３６を形成する部位によっては、マイグレーションが発生する懸念がある。すなわち、前記はんだ壁３６の形成ための導体パターン１３が、プリント回路のためのプリント配線から独立した浮島のパターンである場合や、前記プリント配線の一部を利用した場合であっても、電子部品やランド等から離間した位置である場合は、前記マイグレーションが発生する懸念は少ないが、はんだ壁３６を形成するための導体パターン１３が前記プリント配線の一部を利用したものであり、かつ、電子部品やランド等と近接している場合、前記マイグレーションが発生する懸念がある。
【００３２】
そこで、前記はんだペースト３２として、例えば、ガムロジン等のロジン系樹脂を主成分とし、これに活性力を高めるための活性剤と、ペースト状にするためのワックスとを加えたものを溶剤に溶かしてペースト状としたものを用いることにより、上記マイグレーションの発生を抑制することが考えられる。それらの配合比としては、例えば、ロジン系樹脂を５０％、活性剤を１５％、ワックス及び溶剤を３５％としたものが挙げられる。このような配合のはんだペースト３２を用いると、リフロー後のはんだ壁３６は、その表面がフラックス残渣で被覆されるので、近接する電子部品等との間の電位差の影響を排除でき、これにより前記マイグレーションの発生が抑制される。
【００３３】
ただし、上記の配合としたはんだペーストであっても、特に温度が０度以下の環境では、前記フラックス残渣にクラックが発生してはんだを露出させるおそれがあり、これにより、前記はんだ壁３６とこれに近接する電子部品等との間でマイグレーションが発生する懸念が残る。
【００３４】
そこで、前記はんだペースト３２として、ロジン系樹脂を５０％配合したものに代えて、ロジン系樹脂と、ポリブタジエン等のガラス転移点の低い樹脂（耐クラック樹脂）とをそれぞれ２５％ずつ配合したものを用いることにより、上記マイグレーションの発生を抑制することが考えられる。この配合のはんだペーストは、リフロー後に形成されるはんだ壁のフラックス残渣が耐クラック樹脂を含むので、上記のようにフラックス残渣にクラックが発生して内部のはんだが露出するといった不具合の発生を抑制することができる。よって、このはんだペーストは、導体パターン１３が前記配線パターンの一部を利用したものであり、かつ、電子部品やランド等と近接している部位であっても使用することができる。
【００３５】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３６】
例えば、上記実施形態では、塗布禁止領域１０ｂとして、コネクタやリレー等の第二電子部品２２が実装される部位を示したが、当該塗布禁止領域１０ｂとしては、前記部位のみでなく、ネジ穴等の固定部１１の周囲、スルーホールの周囲、プリント配線板１０の周縁部等を含む。これは、前記防湿剤４２が、固定部１１に至ると当該固定部１１にネジ等の固定部材を挿通することができなくなり、スルーホールに至ると電子部品の実装ができなくなり、また、プリント配線板１０の周縁部から垂れると、このプリント回路板を収容するためのハウジングに当該防湿剤４２が付着して当該プリント回路板を収容することができなくなる、という理由によるものである。
【００３７】
また、上記実施形態では、リフローによりはんだ壁３６を形成した例について示したが、リフローではなく他の方法により当該はんだ壁を形成してもよい。
【００３８】
また、前記障壁３８は、塗布領域１０ａに塗布した防湿剤４２が塗布禁止領域１０ｂに至るのを阻止可能な形状であればよく、必ずしも塗布禁止領域１０ｂの全周を包囲する形状である必要はない。
【００３９】
また、防湿剤４２の塗布は、前記ノズル４０を用いた吹き付けに限らず、その他の手段を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１０    プリント配線板
１１    固定部
１２    第一実装部
１３    導体パターン
１４    第二実装部
１５    レジスト膜
２１    第一電子部品
２２    第二電子部品
３１    メタルマスク
３１ａ  開口
３２    はんだペースト
３３    スキージ
３６    はんだ壁
３８    障壁
４０    ノズル
４２    防湿剤
【図１】
2013183079.tif 000003
【図２】
2013183079.tif 000004
【図３】
2013183079.tif 000005